6 B. s8 [ }7 D( s$ m6 `3 ?: t" [; K 水库是一座人造湖,反过来,湖泊也是一座天然水库。水库和呈现在大地上成千上万的水池或塘堰一样,蓄水是它们最原始、最基本的用途。地球上的水库不计其数,大小不一,微型版如台湾的头社水库,面积只有0.55平方千米,而非洲沃尔特水库是一座超级巨型水库,它的面积是头社水库的一万五千倍。
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早期的水库蓄水,主要是用于农田灌溉,如中国历史上最早的芍破,修建于2500年前,曾灌田万顷。如今的水库功能已经扩大到防洪、供水、发电等多种用途,南水北调中线的水源正是来自千里之外的丹江口水库,一期工程完工后的年均调水量是95亿立方米。下面跟随SHUIMORE一起来了解一下吧! " }8 G0 i& d+ |' Y2 m
水池和塘堰
' i$ a) Q$ `% C+ y! i8 P! ^ t9 O 水池和塘堰都是蓄水设施,是原生态或者袖珍型的水库。水池有自然和人工之分,农村的池塘比湖小,不需要渡船,地面也没有入水口,属于自然水池。人造喷泉、游泳池和蓄水池属于人工水池。塘堰是一种小型工程,有的地方也叫塘坝,通常修建在山区或丘陵地带,依靠雨水或者泉水蓄积,用来灌溉农田
. ~3 |" s& e% _/ r7 e( `: c( v6 X 人工湖 ' K$ n0 m8 W0 [1 Q* L
形成天然湖泊有多种原因,河流、海洋、冰川、泥石流都能积水成湖,洞庭湖是河成湖,镜泊湖是堰塞湖,这些湖是天然湖泊。有计划、有目的挖掘或蓄积出来的湖泊是人工湖,水库就是典型的人工湖。北京颐和园昆明湖是一个人工湖,京密引水渠将昆明湖当作主要的调蓄水库。江苏洪泽湖也是一个人工湖,它是在洪泽湖大堤修筑后形成的。
. d& ^* y6 w" B4 m 库容和蓄洪
6 V4 W' F' k$ D# H d8 y 库容是水库的容积,是衡量一个水库蓄水和防洪能力的主要指标。库容有总库容、兴利库容、防洪库容、调洪库容、死库容等。洪水是一种自然现象,汛期内当某个流域因暴雨产生的地表径流、按照远近依次涌向河道出口断面时,洪水就产生了,拥有防洪库容的水库可以把洪水积蓄起来,这叫蓄洪,蓄洪是修筑水库的主要目的之一。
9 |( [* Y! G s; R G1 e 水库水位 / f; W8 P! a$ N( T5 X. J
库容是一个体积,但它并不易于观察和记录,特别是蓄洪和泄洪后库容变化很大。后来使用水库水位替代库容。通过监测水位的高低就可以界定库容的多少。在实际应用中,为了应对各种水文、地质条件以及用水部门的需求水库管理机构设定了不同的特征水位,比如正常蓄水位、死水位、防洪限制水位、防洪高水位、设计洪水位和校核洪水位。 $ d0 A! j$ U& D8 W. {
供水
5 q1 `3 y: V2 \/ ]6 H# D 供水是水库主要功能之一。很多城市的供水水源来自附近的水库,英国伦敦通往希思罗机场有座玛丽女王水库,占地707英亩,为伦敦及周边地区供水。1960年建成的密云水库距北京市区约90千米,面积180平方千米库容40亿立方米,在南水北调中线工程2014年通水前,一直是首都生产用水和生活用水的主力水源。
! q: ^3 g8 W6 m( d% i% \6 }( N 灌溉 1 C! w" r5 i3 O" l# D! C
向农业生产提供灌溉用水是水库的一个重要功能。当河川径流与灌溉用水在时间分配上不相适应时,水库以及塘堰等蓄水工程的地位就越发凸显。一个灌区的生态系统通常由这个地区的作物、农田、渠道和河流或者水库组成。以1958年动工到1972年完成骨干工程的界史杭灌区为例,渭河灌区的水源,来自佛子岭水库、磨子潭水库和响洪甸水库这三大水库。 & Z0 k5 C! a/ B( P
多种用途
- z+ ?6 O7 ~; q9 N, K/ n 水库这个超大的蓄水池,除了具备防洪、供水、灌溉的功能外,可能还拥有发电、养殖、航运、旅游等综合用途。1959年钱塘江上游修建新安江水库,是为了修建新安江水电站以实现水力发电,如今水库已发展成为千岛湖风景区、杭州市的水源地。2009年竣工的三峡水库蓄水后,库区通航条件得到了很大改善,重庆至宜昌航道行驶的船队吨位由3000吨级提高到1万吨级。
9 T( k9 Z: ~8 O7 I2 J6 \! M 水库的影响
. J: e* }4 q3 f 水库为人类提供了各种用途,但科学家们开始探究它给生态环境带来哪些负面影响。目前的发现有:因植物被淹没,水库释放出来的温室气体可能比湖泊要多;蓄水水位升高使得岸坡浸水,等水位下沿湖公路降时可能引发滑坡或坍塌;库区水质富营养化可能导致水生物死亡;水库可能改变泥沙自然输出,造成三角洲萎缩、海岸线遭侵蚀;水库可能破坏原生态环境,使生物多样性减少,甚至导致某些物种灭绝。 - r9 Q' {$ N6 C2 F# F% @ e- @
安丰塘 . f* Y2 ]2 E: `* C3 ^4 _
安丰塘是安徽寿县的一座平原水库,古名芍破,作为中国历史上最早的蓄水灌溉工程,它的历史比都江堰还早300多年,隋唐之后,芍所在地设置了安丰县,芍破改名安丰塘。安丰塘修建时,利用水塘地势(东南西三面较高,北面低洼),引羿河水入塘,采用当地土砂石料筑成堤堰。1949年后对安丰塘进行了8次修整和扩建,如今,安丰塘已成为滑史杭灌区的调节水库,灌溉面积60余万亩。
' a1 p. N: _* M2 z' V0 u- i 丹江口水库
5 ^" Y* J; {/ u 丹江口水库横跨河南、湖北两省,总面积1022.75平方千米。丹江口水库具备了一个大型水库的几乎所有功能,抵御洪水能力达到百年一遇标准,常年灌溉耕地360多万亩,装机容量90万千瓦,鱼类养殖年产量1000万公斤,全年可通航300吨级船舶。水库还向河南、河北、北京和天津4个省市20多座大中城市提供生活和生产用水
; Y1 E& _) ^- c% N8 V& ~* z 沃尔特水库
4 ?4 N9 k+ Q6 b4 R, u5 z4 p 沃尔特水库位于加纳沃尔特河下游,总面积达8502平方千米,也叫沃尔特湖(Lake Volta)。1961年至1965年,加纳政府在离海岸10千米的阿科松博峡谷,修筑了一座大坝及水电站,截断了沃尔特河。接着在东岸修建了一座马鞍形小坝,封住群山环绕的一个缺口,然后在河谷盆地蓄水,不到两年时间,世界上最大的人工湖就形成,库容达1480亿立方米。 - Y2 [+ D! b- ]1 | |( O
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